CN103818401A

CN103818401A - 带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架

Info

Publication number: CN103818401A
Application number: CN201410068528.2A
Authority: CN
Inventors: 李�杰; 张锟; 周丹峰; 李冠醇; 刘耀宗
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: CN103818401B

Abstract

本发明公开了一种带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，包括防滚梁组和一对转向架模块，所述一对转向架模块通过防滚梁组连接，所述转向架模块包括箱梁以及用于落车和紧急制动的支撑滑块，所述支撑滑块安装于箱梁内侧，所述支撑滑块与所述箱梁之间设有用于调节支撑滑块升降的调节装置。本发明的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架具有结构简单、安全可靠、既能保护牵引电机不受损坏又保证其牵引效率等优点。

Description

带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架

技术领域

本发明涉及磁悬浮列车，尤其涉及带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架。

背景技术

电磁常导（Electro Magnetic Suspension，简称EMS）型低速磁悬浮列车是一种依靠安装在列车上的电磁铁与轨道之间的吸引力使列车悬浮在轨道上运行的新型交通工具，具有转弯半径小、爬坡能力强、无噪音污染等优点。

目前EMS型低速磁悬浮列车通常采用模块化转向架，如图1所示，每个转向架由一对转向架模块2通过防滚梁组3连接而组成，转向架模块2包括箱梁4、托臂5、电磁铁6、牵引电机7和支撑滑块8，电磁铁6安装于托臂5上，置于轨道9下方以产生电磁悬浮力，牵引电机7吊装于与箱梁4内侧，置于箱梁4和轨道9之间以产生牵引力和制动力，支撑滑块8安装于箱梁4内侧，分布于转向架模块2的前后两端，一个转向架共有四个支撑滑块8，支撑滑块8除了作为列车落车时的支撑装置，还起到紧急情况下落车时的支撑和制动作用，以使牵引电机7和轨道9保持一定间隙而不至于损坏牵引电机7。

如图2和图3所示，现有的支撑滑块8相对于箱梁4的位置是固定的，列车落车时，支撑滑块8是列车的着地点和支撑点，由于防滚梁组3的弹性变形，根据力矩平衡条件及转向架的几何约束关系，转向架模块2将以支撑滑块8为支点向外侧滚动，牵引电机7与轨道9外侧间隙将小于牵引电机7与轨道9内侧的间隙，若支撑滑块8的厚度设置较小，落车时牵引电机7外侧可能碰到轨道9，导致牵引电机7的损坏。针对上述问题，现有技术有两种解决方案：一是将支撑滑块8的厚度增大，该方案导致电磁铁6的初始悬浮间隙减小，即列车悬浮后支撑滑块8与轨道9的间隙减小，在列车运行过程中，支撑滑块8很容易碰到轨道9，影响悬浮系统的性能；二是提高牵引电机7的安装位置，但该方案将导致牵引电机7的牵引效率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、安全可靠、既能保护牵引电机不受损坏又保证其牵引效率的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，包括防滚梁组和一对转向架模块，所述一对转向架模块通过防滚梁组连接，所述转向架模块包括箱梁以及用于落车和紧急制动的支撑滑块，所述支撑滑块安装于箱梁内侧，所述支撑滑块与所述箱梁之间设有用于调节支撑滑块升降的调节装置。

所述转向架模块还包括托臂电磁铁和牵引电机，所述托臂与所述箱梁连接，所述电磁铁安装于托臂上，所述牵引电机吊挂于所述箱梁上。

所述调节装置包括液压油缸，所述液压油缸的一端固定于所述箱梁上，另一端与所述支撑滑块固接。

所述调节装置还包括液压传动系统、液压控制系统和间隙传感器，所述液压控制系统根据转向架模块的悬浮状态和所述间隙传感器检测到的支撑滑块的位移量，控制液压油缸活塞杆的伸缩。

所述调节装置包括电动推杆，所述电动推杆一端固定于所述箱梁上，另一端与所述支撑滑块固接。

所述调节装置还包括电气控制系统和间隙传感器，所述电气控制系统根据转向架模块的悬浮状态和所述间隙传感器检测到的支撑滑块的位移量，控制电动推杆的伸缩。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明支撑滑块与箱梁之间设置了用于调节支撑滑块升降的调节装置，该调解装置通过调节支撑滑块的升降使支撑滑块与箱梁之间的距离可根据列车的悬浮状态进行调节：在列车落车时，通过调节装置使支撑滑块与箱梁的距离增大，保证牵引电机与轨道之间具有较大的距离，尤其是保证牵引电机与轨道外侧的距离较大，保护牵引电机不被损坏；在列车悬浮时，通过调节装置使支撑滑块与箱梁的距离减小，保证支撑滑块与轨道之间具有较大的距离，支撑滑块不易碰到轨道，保证悬浮系统的性能；

（2）本发明支撑滑块与箱梁之间的垂直距离是控制系统根据转向架模块的悬浮状态和间隙传感器检测到的支撑滑块的位移量来自动调节的，具有很高的安全性和可靠性。

附图说明

图1是现有技术中带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架的结构示意图。

图2是现有技术中磁悬浮列车落车时转向架模块的牵引电机与轨道位置示意图。

图3是现有技术中磁悬浮列车悬浮时转向架模块的支撑滑块与轨道位置示意图。

图4是本发明带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架第一实施例的结构示意图。

图5是本发明第一实施例列车落车时转向架模块的牵引电机与轨道的位置示意图。

图6是本发明第一实施例列车悬浮时转向架模块的支撑滑块与轨道的位置示意图。

图7是本发明第一实施例列车落车时液压传动系统和液压控制系统原理图。

图8是本发明第一实施例列车悬浮时液压传动系统和液压控制系统原理图。

图9是本发明带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架第二实施例的结构示意图。

图中各标号表示：

1、调节装置；2、转向架模块；3、防滚梁组；4、箱梁；5、托臂；6、电磁铁；7、牵引电机；8、支撑滑块；9、轨道； 11、液压油缸；14、间隙传感器；15、电机；16、电磁换向阀；17、油箱；18、液压泵；19、液压锁； 21、控制器；22、电动推杆。

具体实施方式

图4至图7示出了本发明带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架的第一实施例，该带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架包括防滚梁组3和一对转向架模块2，一对转向架模块2通过防滚梁组3连接，转向架模块2包括箱梁4以及用于落车和紧急制动的支撑滑块8，支撑滑块8安装于箱梁4内侧，支撑滑块8与箱梁4之间设有用于调节支撑滑块8升降的调节装置1，本实施例中，转向架模块2还包括托臂5、电磁铁6和牵引电机7，托臂5与箱梁4连接，电磁铁6安装于托臂5上，牵引电机7吊挂于箱梁4上，在支撑滑块8与箱梁4之间设置用于调节支撑滑块8升降的调节装置1，通过调节支撑滑块8的升降实现了支撑滑块8与箱梁4之间的距离可根据列车的悬浮状态进行调节：即在列车落车时，通过调节装置1使支撑滑块8与箱梁4的距离增大，保证牵引电机7与列车运行的轨道9之间具有较大的距离，尤其保证是牵引电机7与轨道9外侧的距离较大，即牵引电机7不会碰到轨道9，保护牵引电机7不被损坏；在列车悬浮时，通过调节装置1使支撑滑块8与箱梁4的距离减小，保证支撑滑块8与轨道9之间具有较大的距离，支撑滑块8不易碰到轨道9，保证悬浮系统的性能。

本实施例中，调节装置1包括液压油缸11，液压油缸11的一端固定于箱梁4上，另一端与支撑滑块8固接，通过控制液压油缸11活塞杆的伸缩调节支撑滑块8与箱梁4之间的距离。

本实施例中，调节装置1还包括液压传动系统、液压控制系统和间隙传感器14，液压控制系统根据转向架模块2的悬浮状态和间隙传感器14检测到的支撑滑块8的位移量，控制液压油缸11活塞杆的伸缩。

本实施例中，液压传动系统和液压控制系统的工作原理如下：

如图7所示，当列车落车时，电机15不工作，电磁换向阀16位于中位，液压锁19锁死，液压油无法进入液压油缸11，液压油缸11活塞杆固定不动，支撑滑块8与轨道9接触，作为列车的支撑点。

如图8所示，当列车由落车进入悬浮状态时，控制器21接收列车运行控制系统发送来的“悬浮”命令，电磁换向阀16的1YA通电，电磁换向阀左位接入系统，同时控制器21根据控制算法驱动电机15运转，电机15带动液压泵18从油箱17吸油，液压油由P口进入电磁换向阀16并由A1口流出，此时由于液压锁19两边的压力不等，液压锁19解锁，液压油由P-A1-B1-C1-D1进入液压油缸11，推动活塞杆向上运动，支撑滑块8向上运动，同时液压油缸11上腔的液压油经D2-C2-B2-A2-T回流到油箱17。当间隙传感器14测量支撑滑块8运动到设定间隙后，控制器21控制电机15停止运转，同时切断电磁换向阀16的1YA电源，电磁换向阀16中位接入系统，液压锁19锁死，支撑滑块8不再运动，支撑滑块8与轨道9的间隙较大，列车运行过程中支撑滑块8不会与轨道9发生碰撞，减小了对悬浮系统的影响。

当列车悬浮需要落车时，列车运行控制系统发出落车命令，悬浮系统开始降落，同时控制器21接收落车命令，电磁换向阀16的2YA通电，电磁换向阀16右位接入系统。控制器21根据控制算法启动电机15运转，电机15带动液压泵18从油箱17吸油，液压油由P口进入换向阀并由A2口流出，此时液压锁19两边的压力不等，液压锁19解锁，液压油由P-A2-B2-C2-D2进入液压油缸11，推动活塞杆向下运动，液压油缸11下腔的液压油经D1-C1-B1-A2-T回流至油箱17。当间隙传感器14测量支撑滑块8运动到设定间隙后，控制器21控制电机15停止运转，同时切断电磁换向阀16的2YA电源，电磁换向阀16中位接入系统，液压锁19锁死，支撑滑块8不再运动。此时由于支撑滑块8下降，牵引电机7与轨道9的间隙增大，避免了牵引电机7与轨道9的直接接触，起到了保护牵引电机7的作用。

图9示出了本发明带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架的第二实施例，该实施例与第一实施例基本相同，区别在于：调节装置1包括电动推杆22，电动推杆22一端固定于箱梁4上，另一端与支撑滑块8固接，调节装置1还包括电气控制系统和间隙传感器14，电气控制系统根据转向架模块2的悬浮状态和间隙传感器14检测到的支撑滑块8的位移量，控制电动推杆22的伸缩。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，包括防滚梁组（3）和一对转向架模块（2），所述一对转向架模块（2）通过防滚梁组（3）连接，所述转向架模块（2）包括箱梁（4）以及用于落车和紧急制动的支撑滑块（8），所述支撑滑块（8）安装于箱梁（4）内侧，其特征在于：所述支撑滑块（8）与所述箱梁（4）之间设有用于调节支撑滑块（8）升降的调节装置（1）。

2.根据权利要求1所述的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，其特征在于：所述转向架模块（2）还包括托臂（5）、电磁铁（6）和牵引电机（7），所述托臂（5）与所述箱梁（4）连接，所述电磁铁（6）安装于托臂（5）上，所述牵引电机（7）吊挂于所述箱梁（4）上。

3.根据权利要求1或2所述的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，其特征在于：所述调节装置（1）包括液压油缸（11），所述液压油缸（11）的一端固定于所述箱梁（4）上，另一端与所述支撑滑块（8）固接。

4.根据权利要求3所述的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，其特征在于：所述调节装置（1）还包括液压传动系统、液压控制系统和间隙传感器（14），所述液压控制系统根据转向架模块（2）的悬浮状态和所述间隙传感器（14）检测到的支撑滑块（8）的位移量，控制液压油缸（11）活塞杆的伸缩。

5.根据权利要求1或2所述的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，其特征在于：所述调节装置（1）包括电动推杆（22），所述电动推杆（22）一端固定于所述箱梁（4）上，另一端与所述支撑滑块（8）固接。

6.根据权利要求5所述的带升降式支撑滑块的磁悬浮列车转向架，其特征在于：所述调节装置（1）还包括电气控制系统和间隙传感器（14），所述电气控制系统根据转向架模块（2）的悬浮状态和所述间隙传感器（14）检测到的支撑滑块（8）的位移量，控制电动推杆（22）的伸缩。